Способ изготовления моп-интегральных схем с поликремниевыми резисторами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 1 21/82 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНИЯ( ИЗОБР ПИСА ТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ хнологии использогральных ионными повыше- схем и ихности со- кремние- еменной 1(57) Изобретение относится к темикроэлектроники и может бытьвано при изготовлении МОП-интесхем с поликремниевыми прецезрезисторами. Цель изобретения -ние выхода годных интегральныхнадежности за счет повышения точгласования сопротивления поливых резисторов и их вр Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении интегральных схем цифроаналоговых, аналого-цифровых преобразователей, источников опорных напряжений, операционных усилителей, компараторов напряжения и других схем с прецизионными делителями напряжения.Целью изобретения является повышение выхода годных интегральных схем и их надежности за счет повышения точности согласования соп ротивл ен ия пол икремниевых резисторов и их временной стабильности под токовой нагрузкой.На фиг. 1 показана структура интегральной схемы. после формирования на кремниевой подложке 1 областей 2 изоляции е.,Ж. е) 1 575849 А 1 стабильности под токовой нагрузкой, На кремниевой подложке формируют области изоляции и подзатворныи диэлектрик, осаждают на структуры слой нелегированного поликремния, осаждают слой нитрида кремния, формируют из него массу с окисями в соответствий с топологией областей резисторов, травят слой поликремния с формированием затворов, межсоединений и резисторов, удаляют нитрид кремния с областей резисторов, оставляя его на контактных участках резисторов, проводят ионное легирование поликремния в областях резисторов, формируют на верхней и торцовых поверхностяхполикремниевых резисторов защитный диэлектрический слой термическим окислением поликремния, удаляют оставшиеся участки слоя нитрида кремния и проводят ионное легирование поликремния в контактных областях резисторов, межсоединениях и затворов, 4 ил,подзатворного диэлектрика 3, осаждения (р слоя 4 нелегированного поликремния и слоя д5 нитрида кремния; на фиг,2 - структура после формирования маски из слоя 5 нитрида кремния, травления слоя нелегированного поликремния через эту маску с а формированием области 6 резистора и удаления слоя нитрида кремния с области резистора с оставлением его на контактных участках резистора; на фиг.3 - структура после ионного легирования поликремния в области резистора и формирования на верхней и торцевых поверхностях резистора диэлектрического слоя 7 термическим окислением поликремния; на фиг,4 - структура после формирования травлением слоя поликремния затвора МОП-транзистора.П р и м е р. На кремниевой. подложке 1 формируют области р-канала, области каналоограничения, области изоляции иэ оксида кремния толщиной . 1,0 мкм и подзатворный диэлектрик 3 (оксид кремния) толщиной 450 А (фиг.1). На структуры в реакторе низкого давления при 620 С осаждают слой 4 нелегированного поликремния толщиной 0,40 мкм и слой 5 нитрида кремния толщиной 0,12 мкм при 850 С из смеси паров тетрахлорида кремния и аммиака при пониженном давлении. Далее, используя процесс фотолитографии, на нитриде кремния формируют маску из фоторезиста 1 ФП 51 т и проводят травление в плазме СР 4 с формированием маски из нитрида кремния с окнами на резистивных участках резисторов, Удаляют маску иэ фотореэиста в смеси Каро (смесь серной кислоты и перекиси водорода, Вновь формируют маску из фоторезиста ФПТ.Для экспонирования используют темнопольный шаблон со светлым окном, содержащим темные фигуры поликремниевых резисторов, торцы которых выходят за пределы окон в нитриде кремния, вскрытых на предыдущей операции фотолитографии, Проводят плазмохимическое травление нитрида кремния и поликремния в плазме СГ 4, формируя области резисторов, оставляя нитрид кремния на контактных участках резисторов (фиг,2), Удаляют маску из фоторезиста и формируют фоторезистивную маску для проведения имплантации ионов фосфора в резистивные области поликремниевых резисторов,Проводят имплантацию ионов фосфора (75 - 100 кэВ, 350 мкКл/см ) и удаляют маску из фоторезиста в два этапа: сначала в кислородной плазме и затем в смеси Каро. Окисляют резистивные участки, не, защищенные нитридом кремния, при 860 С в сухом кислороде в течение 90 мин и во влажном кислороде в течение 240 мин с формированием на верхней и торцовых поверхностях резисторов диэлектрического слоя 7 (фиг.3). Плазмохимическим тра влением удаляют оставшиеся участки нитрида кремния с поверхности поликремния на контактных участках резисторов и в области активных элементов (МОП-транзисторов интегральной схемы). Далее легируют слой поликремния затворов и контактных участков 8 резисторов диффузией с использова.нием РООз при 900 С до поверхностного сопротивления 20 - 25 Ом(С 3 . Формируют маску из фоторезиста ФПТ и плазмохимически подвергают травлению слой легированного поликремния, формируя50 контактных участках резисторов, затем проводят ионное легирование поликремния в областях резисторов, формируют на верхней и торцовых поверхностях резисторов диэлектрический слой термическим окисле 55 нием поликремния, удаляют со структур оставшиеся участки нитрида кремния, а затем проводят легирование поликремния в контактных областях резисторов, межсоединениях и затворах. 10 15 20 25 30 35 40 45 электроды затворов 9, 10 и р-канальных транзисторов и разводку (фиг.4), Область поликремниевых резисторов при этом закрыта фоторезистором (фиг,4), Далее формируют области истоков, стоков и- и р-канальных транзисторов, межслойную изоляцию омические контакты и алюминиевую разводку. Использование данного способа дает возможность сформировать сильноокисленные резисторы и слабоокисленные или неокисленные затворы МОП-транзисторов. Это позволяет изготовлять МОП-интегральные схемы с длиной канала до 3 мкм и поли- кремниевыми резистивными делителями, не требующими индивидуальной лазерной подгонки резистооров. Повышение исходной точности согласования сопротивлений резисторов и их временной стабильности под токовой нагрузкой позволяет повысить выход годных интегральных схем и их надежность.Формула изобретения Способ изготовления МОП-интегральных схем с поликремниевыми резисторами, включающий формирование на кремниевой подложке областей изоляции и подзатворногодиэлектрика, осаждение на структуры слоя нелегированного поликремния, ионное легирование слоя поликремния, травление слоя поликремния с формированием затворов, межсоединений и резисторов, формирование на верхней и торцовых поверхностях поликремниевых резисторов защитного диэлектрического слоя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода годных интегральных схем и их надежности за счет повышения точности согласования сопротивления поликремниевых реэисгоров и их временной стабильности под токовой нагрузкой, после осаждения слоя нелегированного поликремния на него осаждают слой нитрида кремния, после чего формируют маску с окнами в соответствии с топологией областей резисторов, проводят травление слоя нитрида кремния и поли- кремния, удаляют нитрид кремния с областей резисторов, оставляя. его наЗаказ 1956 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж. РаПодписноениям и открытиям при ГКНТ Ся наб 4/5